大型光学防振システムの機械的汎用防振指標がプラットフォームの弾性振動による視軸撹乱を表現することが困難な問題を解決するため、視軸安定性評価の研究を行った。まず、プラットフォームの弾性振動が視軸撹乱の主要因であることを提案し、プラットフォームの仮想視軸モデルを構築して、仮想視軸撹乱が光学試験に与える影響メカニズムを明らかにした。次に、視軸撹乱を高周波の揺れと低周波のドリフトに分解し、両者を正確に定量化した。次に、ある大型光学防振システムを研究対象とし、工学解析モデルを構築し、防振システムのモード特性とプラットフォーム仮想視軸撹乱のランダム応答特性を詳細に解析し、視軸揺れ量とドリフト量の解析定量化を完了した。シミュレーション結果は、防振システムの第7階一次垂直曲げモードおよび第11階一次ねじり曲げモードが、それぞれ視軸ピッチ方向およびヨー方向の撹乱の主な寄与モードであることを示した。最後に、多点同期微振動測定法を用いて試験を行った。試験結果は、ピッチおよびヨー方向の視軸揺れのRMS値がそれぞれ0.0946、0.160 nrad、ドリフトRMS値がそれぞれ0.499、0.870 nradであり、シミュレーション解析結果との最大相対誤差が5％を超えず、解析方法の信頼性を検証した。本研究は、大型光学防振プラットフォームの視軸撹乱制御に重要な意義を持つ。

光学防振システム;光学試験;安定性;仮想視軸;視軸揺れ;視軸ドリフト